JP2005529619A - How to make carotenoids - Google Patents
How to make carotenoids Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005529619A JP2005529619A JP2004514618A JP2004514618A JP2005529619A JP 2005529619 A JP2005529619 A JP 2005529619A JP 2004514618 A JP2004514618 A JP 2004514618A JP 2004514618 A JP2004514618 A JP 2004514618A JP 2005529619 A JP2005529619 A JP 2005529619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- isopropyl
- propylamine
- acetamido
- inhibitor
- allylphenoxy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1085—Transferases (2.) transferring alkyl or aryl groups other than methyl groups (2.5)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P23/00—Preparation of compounds containing a cyclohexene ring having an unsaturated side chain containing at least ten carbon atoms bound by conjugated double bonds, e.g. carotenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y205/00—Transferases transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5)
- C12Y205/01—Transferases transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5) transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (2.5.1)
- C12Y205/01021—Squalene synthase (2.5.1.21), i.e. farnesyl-disphosphate farnesyltransferase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/911—Microorganisms using fungi
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
本発明は、カロテノイドを産生することが可能でありかつキサントフィロマイセス(Xanthophyllomyces)(ファフィア(Phaffia))属に属する微生物を利用して、ファルネシルピロリン酸由来のステロイド生合成阻害剤の存在下でカロテノイドを産生する生物学的方法に関する。The present invention is capable of producing carotenoids and uses a microorganism belonging to the genus Xanthophyllomyces (Phaffia) in the presence of a farnesyl pyrophosphate-derived steroid biosynthesis inhibitor. Relates to biological methods of producing carotenoids.
Description
本発明は、カロテノイドを産生することが可能でありかつキサントフィロマイセス(Xanthophyllomyces)(ファフィア(Phaffia))属に属する微生物を利用して、ファルネシルピロリン酸(以下、FPPという)由来のステロイド生合成阻害剤の存在下でカロテノイドを産生する生物学的方法に関する。 The present invention uses a microorganism that is capable of producing carotenoids and belongs to the genus Xanthophyllomyces (Phaffia), and produces steroids derived from farnesyl pyrophosphate (hereinafter referred to as FPP). It relates to biological methods for producing carotenoids in the presence of synthesis inhibitors.
600種を上回る様々なカロテノイドが、細菌、酵母、真菌、および植物中で見いだされるカロテノイド産生性(carotenogenic)の生物から開示されてきた。現在は、それらの内の2つであるβ-カロチンおよびアスタキサンチンのみが、微生物において商業的に作製され、食品および飼料産業において用いられている。これらのカロテノイドは強い抗酸化性の特性を有するので、天然色素として、およびヒトの健康に対する機能的な物質として産業上重要である。さらに、アスタキサンチンは、魚を独特なオレンジ-赤色に着色し、これが消費者へのアピールに貢献するので、商業的な見地から、特にサケの養殖など魚の養殖産業において、着色剤としてのアスタキサンチンに対する需要が増加している。 Over 600 different carotenoids have been disclosed from carotenogenic organisms found in bacteria, yeast, fungi, and plants. Currently, only two of them, β-carotene and astaxanthin, are produced commercially in microorganisms and used in the food and feed industry. Since these carotenoids have strong antioxidant properties, they are industrially important as natural pigments and as functional substances for human health. In addition, astaxanthin colors fish in a unique orange-red color that contributes to appeal to consumers, so there is a demand for astaxanthin as a colorant from a commercial standpoint, especially in the fish farming industry such as salmon farming. Has increased.
他のカロテノイド、例えばリコピン、ジアキサンチン、カンタキサンチン、およびβ-クリプトキサンチンもまた、天然色素および抗酸化剤として産業上重要である。リコピンは、インビトロで行われる実験において、一重項酸素を効率的にクエンチすることが示されている。リコピンは、脂質の過酸化を阻害するが、このカルチノイドの血清レベルは、膵臓および頚部における癌の危険性に反比例する。トマト、ピンクグレープフルーツ、赤ブドウの皮、スイカ、および赤グアバのような果物および野菜の赤色は、リコピンが原因である。他の食物供給源には、パパイヤおよびアプリコットが含まれる。ジアキサンチンは黄色のカロテノイドであり、β-カロチンの酸化ヒドロキシ誘導体である。ジアキサンチンは、ホウレンソウおよびトウモロコシ、ならびに多くの他の植物の種子に豊富である。これは、強い抗酸物であり、網膜中でも見られる。ジアキサンチンは、フィルターとなって目を有害な青色光から防御し、年齢に関連する黄班変性に対して目を保護するように作用すると広く信じられている。カンタキサンチンは赤色のカロテノイドであり、多くの植物および動物において見られる。これは、卵の黄身、ブロイラー、養殖マスの着色に用いられ、更にオレンジ-赤色が要求される食品および化粧品において用いられる。カンタキサンチンはまた、一重項酸素のクエンチャ(quencher)およびフリーラジカルの不活性化剤としても機能する。β-クリプトキサンチンは、オレンジ、マンゴー、パパイヤ、カボチャおよびその他多くの果物に見られる、黄色のカロテノイドである。β-クリプトキサンチンも、癌の予防のために有用な強い抗酸化剤として認識されている。 Other carotenoids such as lycopene, diaxanthin, canthaxanthin, and β-cryptoxanthin are also industrially important as natural pigments and antioxidants. Lycopene has been shown to efficiently quench singlet oxygen in experiments performed in vitro. Lycopene inhibits lipid peroxidation, but serum levels of this carcinoid are inversely proportional to cancer risk in the pancreas and cervix. The red color of fruits and vegetables like tomatoes, pink grapefruit, red grape skin, watermelon, and red guava is due to lycopene. Other food sources include papaya and apricot. Diaxanthin is a yellow carotenoid and an oxidized hydroxy derivative of β-carotene. Diaxanthin is abundant in seeds of spinach and corn, as well as many other plants. This is a strong antioxidant and is also found in the retina. It is widely believed that diaxanthin acts as a filter to protect the eye from harmful blue light and to protect the eye against age-related macular degeneration. Canthaxanthin is a red carotenoid and is found in many plants and animals. It is used for coloring egg yolks, broilers and cultured trout, and also in foods and cosmetics where orange-red is required. Canthaxanthin also functions as a singlet oxygen quencher and free radical inactivator. β-cryptoxanthin is a yellow carotenoid found in orange, mango, papaya, pumpkin and many other fruits. β-cryptoxanthin is also recognized as a strong antioxidant useful for cancer prevention.
顕著な量のカロテノイドを産生できる微生物の中で、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)は、最もよく知られたカロテノイド産生株の一つである。この酵母株はアスタキサンチンを産生し、食品産業および飼料産業においてアスタキサンチンを提供するために現在用いられている数少ない微生物の一つである。最近の分類学的な研究において、ファフィア・ロドジーマの性サイクルが明らかにされ、終末形態の(telemorphic)状態がキサントフィロマイセス・デンデロース(Xanthophyllomyces dendrorhous)[Golubev、Yeast 11:101-110(1995)]と命名された。本明細書においては、広く認識された名前であるファフィア・ロドジーマを用いる。 Among the microorganisms that can produce significant amounts of carotenoids, Phaffia rhodozyma is one of the best known carotenoid producing strains. This yeast strain produces astaxanthin and is one of the few microorganisms currently used to provide astaxanthin in the food and feed industries. Recent taxonomic studies have revealed the sex cycle of Phaffia rhodozyma, and the telemorphic state is Xanthophyllomyces dendrorhous [Golubev, Yeast 11: 101-110 (1995) )]. In this specification, the well-recognized name, Phaffia Rhodzyma, is used.
例えば、大腸菌、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、または、カンジダ・ユーチリス(Candida utilis)のような適切な宿主株を用いていくつかのカロテノイドの顕著な量を産生する能力を得るために遺伝子操作された組み換え微生物の構築[Misawaら、J.Bacteriol. 172:6704(1990); Yamamotoら、Biosci.Biotech.Biochem.58:1112(1994);Miuraら、Biotechnol.Bioeng.58:306(1998)]、例えば、ファフィア・ロドジーマからのアスタキサンチン高産生体を得るための株の改良[Johnsonら、Critical Reviews in Biotechnology 11:297-326(1991)]、および例えば、ファフィア・ロドジーマによるアスタキサンチン産生のための醗酵過程を最適化するための方法の改良[米国特許第5,972,642号]を含む、微生物によるカロテノイド産生レベルを増加するためのいくつかの研究が行われた。米国特許第5,356,809号において、アンチマイシンまたはその他の主要呼吸鎖阻害剤をファフィア・ロドジーマ細胞に投与すると、アスタキサンチン産生が促進されることが開示された。しかし、これは、より効率的または便利な方法ではない。カロテノイド産生の収量を増加させるための単純かつ効率的な方法が未だ必要であることは、明らかである。 For example, engineered to obtain the ability to produce significant amounts of some carotenoids using an appropriate host strain such as E. coli, Saccharomyces cerevisiae, or Candida utilis. Construction of recombinant microorganisms [Misawa et al., J. Bacteriol. 172: 6704 (1990); Yamamoto et al., Biosci. Biotech. Biochem. 58: 1112 (1994); Miura et al., Biotechnol. Bioeng. 58: 306 (1998)] For example, strain improvements to obtain high astaxanthin producers from Phaffia rhodozyma [Johnson et al., Critical Reviews in Biotechnology 11: 297-326 (1991)], and, for example, fermentation for production of astaxanthin by Phaffia rhodozyma Several studies have been conducted to increase the level of carotenoid production by microorganisms, including improved methods to optimize the process [US Pat. No. 5,972,642]. US Pat. No. 5,356,809 disclosed that administration of antimycin or other major respiratory chain inhibitors to Phaffia rhodozyma cells promotes astaxanthin production. However, this is not a more efficient or convenient method. Clearly, there is still a need for a simple and efficient method to increase the yield of carotenoid production.
本発明の一つの態様は、有酸素条件下の水性栄養培地において、FPP由来のステロール生合成阻害剤の存在下で、カロテノイドを産生できる微生物を培養する段階を含む、カロテノイドを作製するための生物学的方法である。 One aspect of the present invention provides an organism for producing carotenoids, comprising culturing a microorganism capable of producing carotenoids in an aqueous nutrient medium under aerobic conditions in the presence of an FPP-derived sterol biosynthesis inhibitor. Method.
例えばキサントフィロマイセス(ファフィア)属に属するものなどの高カロテノイド産生性の微生物を用いることがより好ましい。したがって、本発明の微生物の好ましい例は、キサントフィロマイセス(ファフィア)属に属する微生物である。本発明のキサントフィロマイセス(ファフィア)の好ましい株は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション、10801 University Blvd.、Manassas、VA 20110-2209、U.S.A.から、キサントフィロマイセス(ファフィア)ATCC96594(ブダペスト条約に基づいて1988年4月8日に、アクセッション番号ATCC74438として再寄託された)として、入手することが可能である。 For example, it is more preferable to use a highly carotenoid-producing microorganism such as those belonging to the genus Xanthophyllomyces (Fafia). Accordingly, a preferred example of the microorganism of the present invention is a microorganism belonging to the genus Xanthophyllomyces (Phafia). Preferred strains of Xanthophyllomyces (Fafia) of the present invention are from the American Type Culture Collection, 10801 University Blvd., Manassas, VA 20110-2209, USA, Xanthophilomyces (Fafia) ATCC 96594 (Budapest). (According to the Convention, it was redeposited as accession number ATCC74438 on April 8, 1988).
したがって本発明の一つの態様は、特に、有酸素条件下の水性栄養培地において、カロテノイドを産生するための基質および、FPP由来のステロール生合成阻害剤の存在下で、キサントフィロマイセス(ファフィア)属に属し、カロテノイドを産生できる微生物を培養する段階、ならびに、微生物の細胞から、または、培養された培養液から、得られたカロテノイドを単離する段階を含む、カロテノイドを作製するための生物学的方法に関する。 Accordingly, one embodiment of the present invention is a xanthophyllomyces (phaphia) in the presence of a substrate for producing carotenoids and an FPP-derived sterol biosynthesis inhibitor, particularly in an aqueous nutrient medium under aerobic conditions. An organism for producing carotenoids, comprising culturing a microorganism belonging to the genus and capable of producing carotenoids, and isolating the obtained carotenoids from the cells of the microorganisms or from the culture broth Related to scientific methods.
特に、スクアレン合成酵素により触媒されるステロール経路の最初の反応を阻害することは、本発明の生物学的方法にとって、より好ましいであろう。 In particular, inhibiting the initial reaction of the sterol pathway catalyzed by squalene synthase would be more preferred for the biological methods of the invention.
スクアレン合成酵素(スクアレンシンセターゼ(synthetase)としての技術分野も指す)阻害剤は、細胞内ステロールレベルを下げることが報告されている。スクアレン合成酵素は、ステロール生合成に最初に関連する段階を触媒する酵素である。FPPの二つの分子は、スクアレンを形成するために濃縮される。 Inhibitors of squalene synthase (also referred to in the technical field as squalene synthetase) have been reported to reduce intracellular sterol levels. Squalene synthase is an enzyme that catalyzes the first step involved in sterol biosynthesis. Two molecules of FPP are concentrated to form squalene.
したがって、本発明の更なる態様は、スクアレン合成酵素の存在下で、カロテノイドを産生できる微生物を培養する段階を含む、カロテノイドを作製するための生物学的方法である。 Accordingly, a further aspect of the invention is a biological method for producing carotenoids comprising culturing a microorganism capable of producing carotenoids in the presence of squalene synthase.
いくつかの種類のスクアレン合成酵素阻害剤が報告されてきた[Billerら、Current Pharmaceutical Design 2:1-40(1996)]。大きく分けて三つの群のスクアレン合成酵素阻害剤である、アンモニウムイオンに基づくスクアレン合成酵素阻害剤、リンを含むFPP模倣体、およびカルボン酸に基づく阻害剤が報告されている。いかなる種類のスクアレン合成酵素阻害剤も、本発明にとって好ましい。そのようなスクアレン合成酵素阻害剤の好ましい例の一つは、アンモニウムイオンに基づくスクアレン合成酵素阻害剤である。 Several types of squalene synthase inhibitors have been reported [Biller et al., Current Pharmaceutical Design 2: 1-40 (1996)]. Three broad groups of squalene synthase inhibitors have been reported, squalene synthase inhibitors based on ammonium ions, FPP mimetics containing phosphorus, and inhibitors based on carboxylic acids. Any type of squalene synthase inhibitor is preferred for the present invention. One preferred example of such a squalene synthetase inhibitor is an ammonium ion-based squalene synthetase inhibitor.
さらに、アンモニウムイオンに基づくスクアレン合成酵素阻害剤の好ましい例の一つは、フェノキシプロピルアミン型のスクアレン合成酵素阻害剤である[Brownら、Journal of Medicinal Chemistry 38:4157-4160(1995)]。例えば、[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミン、N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミン、N-メチル-N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミン、N-シクロペンチル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミン、N-シクロブチル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミン、N-イソプロピル-3-(2-アリル-4-ブチラミドフェノキシ)プロピルアミン、N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-クロロフェノキシ)プロピルアミン、N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-プロピルフェノキシ)プロピルアミン、およびN-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)-1-メチルプロピルアミン、または、生物学的に許容可能なそれらの塩を含む、多くのフェノキシプロピルアミン型のスクアレン合成酵素阻害剤が知られている(Brownら、前記)。 Furthermore, one of the preferred examples of squalene synthetase inhibitors based on ammonium ions is a phenoxypropylamine type squalene synthetase inhibitor [Brown et al., Journal of Medicinal Chemistry 38: 4157-4160 (1995)]. For example, [3- (3-allyl-biphenyl-4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine, N-isopropyl-3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) propylamine, N-methyl-N-isopropyl -3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) propylamine, N-cyclopentyl-3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) propylamine, N-cyclobutyl-3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) ) Propylamine, N-isopropyl-3- (2-allyl-4-butyramidephenoxy) propylamine, N-isopropyl-3- (4-acetamido-2-chlorophenoxy) propylamine, N-isopropyl-3- ( 4-acetamido-2-propylphenoxy) propylamine, and N-isopropyl-3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) -1-methylpropylamine, or biologically acceptable salts thereof And many phenos Shi propylamine type squalene synthase inhibitors are known (Brown et al., Supra).
本実施例で用いられる好ましいスクアレン合成酵素阻害剤は、[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミン、N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミン、およびN-メチル-N-イソプロピル-3-(4-アセトアミド-2-アリルフェノキシ)プロピルアミンである。 Preferred squalene synthase inhibitors used in this example are [3- (3-allyl-biphenyl-4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine, N-isopropyl-3- (4-acetamido-2-allyl) Phenoxy) propylamine, and N-methyl-N-isopropyl-3- (4-acetamido-2-allylphenoxy) propylamine.
細胞成長のための炭水化物源としての、かつまたカロテノイド産生用の基質としての、糖蜜、ショ糖、またはグルコース、および、コーンスチープリカー(corn steep liquor)、酵母抽出液、硫酸二アンモニウム、リン酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、または、尿素などの窒素源、リン酸アンモニウムおよびリン酸などのリン源、ならびに、硫酸マグネシウム、硫酸亜鉛、および、ビオチンもしくはデスチオビオチンなどの添加された微量栄養素または無機塩のような、細胞にとって適切な主要栄養素および微量栄養素を含む培地中において、カロテノイド産生性微生物を培養することによって、カロテノイドは通常、産生される。 Molasses, sucrose, or glucose and corn steep liquor, yeast extract, diammonium sulfate, ammonium phosphate as a carbohydrate source for cell growth and also as a substrate for carotenoid production Of nitrogen sources such as ammonium hydroxide or urea, phosphorus sources such as ammonium phosphate and phosphoric acid, and added micronutrients or inorganic salts such as magnesium sulfate, zinc sulfate, and biotin or desthiobiotin Carotenoids are usually produced by culturing carotenogenic microorganisms in a medium containing macronutrients and micronutrients appropriate for the cells.
好ましい培養条件は、pH4〜8の範囲、15℃〜26℃の温度範囲で24時間〜500時間である。更に好ましい培養条件は、pH5〜7の範囲、18℃〜22℃の温度範囲で48時間〜350時間である。 Preferred culture conditions are pH 4-8, temperature range 15 ° C-26 ° C, 24 hours-500 hours. Further preferable culture conditions are a pH range of 5 to 7 and a temperature range of 18 ° C. to 22 ° C. for 48 hours to 350 hours.
培養において、通気および撹拌は通常、カロテノイドの産生に好ましい結果を与える。 In culture, aeration and agitation usually give favorable results for carotenoid production.
本発明においては、FPP由来のステロール生合成阻害剤が培地に添加される。阻害剤の濃度は、カロテノイドの産生のために用いられる阻害剤および微生物の種類に基づいて、例えば、カロテノイド産生条件において細胞成長を50%未満低下させる濃度の範囲内で変化することが適切である。阻害剤のさらに好ましい濃度は、細胞成長を30%未満低下させる濃度範囲でありうる。 In the present invention, an FPP-derived sterol biosynthesis inhibitor is added to the medium. The concentration of the inhibitor is suitably varied based on the type of inhibitor and microorganism used for carotenoid production, for example within a range of concentrations that reduce cell growth by less than 50% in carotenoid production conditions . A more preferred concentration of inhibitor may be in a concentration range that reduces cell growth by less than 30%.
本発明において、FPP由来のステロール生合成阻害剤は、培養中のいかなる時点において培地に添加してもよい。 In the present invention, the FPP-derived sterol biosynthesis inhibitor may be added to the medium at any time during the culture.
本発明の方法を用いてカロテノイド産生性微生物を培養することによって作製されるカロテノイドは、当技術分野で公知の方法[例えば、Carotenoids Vol IA: Isolation and Analysis、Brittonら、Birkhauser Verlag、Basel(1995)]により、培地中へ分泌される場合には培地から、または微生物の細胞から、単離されうり、かつ必要ならば、一つの特定のカロテノイドが望ましい場合には、存在しうる他のカロテノイドから分離される。 Carotenoids produced by culturing carotenoid-producing microorganisms using the method of the present invention can be prepared by methods known in the art [eg, Carotenoids Vol IA: Isolation and Analysis, Britton et al., Birkhauser Verlag, Basel (1995). Can be isolated from the medium if secreted into the medium or from the cells of the microorganism and, if necessary, separated from other carotenoids that may be present if one specific carotenoid is desired. Is done.
本発明に従って作製されるカロテノイドは、食品または飼料の調製用の方法において用いられ得る。当業者はそのような方法に精通している。そのような化合物の食品または飼料はさらに、そのような目的で通常用いられかつ当技術分野で公知の添加物または成分を含むことができる。 Carotenoids made according to the present invention can be used in a method for the preparation of food or feed. Those skilled in the art are familiar with such methods. Such compound foods or feeds can further comprise additives or ingredients commonly used for such purposes and known in the art.
以下の実施例により本発明をさらに説明するが、これらは本発明の範囲を制限するものではない。 The invention is further illustrated by the following examples, which do not limit the scope of the invention.
本実施例で用いられるスクアレン合成酵素阻害剤は、一連のフェノキシプロピルアミン型阻害剤の一つである、[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミンである。この化合物は、Brownら(前記)により記載された方法にしたがって合成された。即ち、3-アリル-ビフェニル-4-オルが、ブタン-2-オン中での臭化アリルおよび炭酸カリウムとの反応、ならびに熱転位により、ビフェニル-4-オル(product code H7751、Sigma、USA)から調製された。3-アリル-ビフェニル-4-オルは、ブタン-2-オン中、1,3-ジブロモプロパンおよび炭酸カリウムと反応し、続いて2-プロパノール中、イソプロピルアミンと反応して、[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミンを生じた。 The squalene synthase inhibitor used in this example is [3- (3-allyl-biphenyl-4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine, one of a series of phenoxypropylamine type inhibitors. . This compound was synthesized according to the method described by Brown et al. That is, 3-allyl-biphenyl-4-ol was reacted with allyl bromide and potassium carbonate in butan-2-one and by thermal rearrangement to give biphenyl-4-ol (product code H7751, Sigma, USA). Prepared from. 3-Allyl-biphenyl-4-ol reacts with 1,3-dibromopropane and potassium carbonate in butan-2-one, followed by reaction with isopropylamine in 2-propanol to give [3- (3 Yielded -allyl-biphenyl-4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine.
実施例1:ファフィア・ロドジーマの細胞成長に対するスクアレン合成酵素阻害剤の添加の影響
ファフィア・ロドジーマATCC96594を、YPD培地(DIFCO、Detroit、U.S.A.、試験管中10 mL)に接種し、20℃において2日間、振とう培養した。0.5mLの培養物を、30g/Lのグルコース、ならびに、各々0μg/mL、0.2μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.0μg/mL、5.0μg/mL、10.0μg/mLおよび20.0μg/mLの[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミンを含む新鮮なYPD培地(試験管中10mL)に接種し、20℃において5日間、振とう培養した。
Example 1: Effect of addition of a squalene synthase inhibitor on cell growth of Phaffia rhodozyma Phaffia rhodozyma ATCC 96594 was inoculated into YPD medium (DIFCO, Detroit, USA, 10 mL in a test tube) for 2 days at 20 ° C. Cultured with shaking. 0.5 mL cultures with 30 g / L glucose and 0 μg / mL, 0.2 μg / mL, 0.5 μg / mL, 1.0 μg / mL, 2.0 μg / mL, 5.0 μg / mL, 10.0 μg / mL and Inoculate fresh YPD medium (10 mL in a test tube) containing 20.0 μg / mL [3- (3-allyl-biphenyl-4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine and shake at 20 ° C. for 5 days Cultured.
培養物のアリコートを、培養の間に時々採取し、細胞成長の解析のために、660nmでの吸光度をUV-1200光度計(Shimadzu Corp.、Kyoto、Japan)を用いて測定した。結果を表1に示す。 Aliquots of the culture were taken from time to time during culture and absorbance at 660 nm was measured using a UV-1200 photometer (Shimadzu Corp., Kyoto, Japan) for analysis of cell growth. The results are shown in Table 1.
スクアレン合成酵素阻害剤の濃度が2.0μg/mL以下のときには、細胞成長には影響しなかった。5.0μg/mLの阻害剤によって、細胞成長は2日目において約23%阻害されたことが、観察された。 When the concentration of the squalene synthase inhibitor was 2.0 μg / mL or less, cell growth was not affected. It was observed that 5.0 μg / mL inhibitor inhibited cell growth by about 23% on the second day.
実施例2:ファフィア・ロドジーマにより産生されたアスタキサンチンに対するスクアレン合成酵素阻害剤の添加の影響
ファフィア・ロドジーマATCC96594を実施例1のようにYPD培地に接種し、20℃において2日間、振とう培養した。2.5mLの培養物を、22g/Lのグルコース、ならびに、各々0μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、2.0μg/mLおよび5.0μg/mLの[3-(3-アリル-ビフェニル-4-イルオキシ)-プロピル]-イソプロピル-アミンを含む新鮮なYPD培地(フラスコ中50mL)に接種し、20℃において7日間、振とう培養した。培養2日目に、50g/Lのグルコースを培養物に添加した。培養の途中における阻害剤の添加も同様に試験された。培養物のアリコートを、培養の4日目および7日目に採取し、660nmにおける吸光度(実施例1に記載されたのと同じ方法を用いることにより)、および培養物中のアスタキサンチン含量を測定した。
Example 2: Effect of addition of squalene synthase inhibitor on astaxanthin produced by Phaffia rhodozyma Phaffia rhodozyma ATCC 96594 was inoculated into YPD medium as in Example 1 and cultured at 20 ° C for 2 days with shaking. 2.5 mL of culture was added to 22 g / L of glucose and 0 μg / mL, 0.5 μg / mL, 1.0 μg / mL, 2.0 μg / mL and 5.0 μg / mL of [3- (3-allyl-biphenyl- Fresh YPD medium (50 mL in flask) containing 4-yloxy) -propyl] -isopropyl-amine was inoculated and cultured with shaking at 20 ° C. for 7 days. On the second day of culture, 50 g / L glucose was added to the culture. Inhibitor addition during the culture was similarly tested. Aliquots of the culture were taken on days 4 and 7 of the culture, and the absorbance at 660 nm (by using the same method described in Example 1) and the astaxanthin content in the culture were measured. .
アスタキサンチン含量の解析のために、採取されたブロスを溶媒混合物(エチルアルコール、ヘキサン、および酢酸エチル)と混合し、かつ、ガラスビーズを用いた激しい振とうにより、ファフィア・ロドジーマの細胞からカロテノイドを抽出した。抽出後、破砕された細胞およびガラスビーズを遠心分離によって取り除き、得られた上清を、HPLCにより、アスタキサンチンの量について解析した。用いたHPLCの条件は以下の通りである。
HPLCカラム:Chrompack Lichrosorb si-60(4.6 mm、250 mm)
温度:室温
溶出剤:溶出のために、アセトン/ヘキサン(18/82)を1 ml/Lの水に加えた
注入容量:10μl
流速:2.0 ml/分
検出:450nmにおけるUV
For analysis of astaxanthin content, extract the carotenoids from Phaffia rhodozyma cells by mixing the collected broth with a solvent mixture (ethyl alcohol, hexane, and ethyl acetate) and shaking vigorously with glass beads did. After extraction, the disrupted cells and glass beads were removed by centrifugation, and the resulting supernatant was analyzed for the amount of astaxanthin by HPLC. The HPLC conditions used are as follows.
HPLC column: Chrompack Lichrosorb si-60 (4.6 mm, 250 mm)
Temperature: Room temperature Eluent: Acetone / hexane (18/82) was added to 1 ml / L water for elution Injection volume: 10 μl
Flow rate: 2.0 ml / min Detection: UV at 450 nm
アスタキサンチンの参照試料は、Hoffman La-Roche(Basel、Switzerland)から得た。結果を表2に示す。 A reference sample of astaxanthin was obtained from Hoffman La-Roche (Basel, Switzerland). The results are shown in Table 2.
**培養は阻害剤の非存在下で開始し、5.0μg/mLの阻害剤を、培養2日目に加えた
** Culture started in the absence of inhibitor and 5.0 μg / mL inhibitor was added on day 2 of culture
アスタキサンチン産生は、試験された全条件において増大した。培養2日目に阻害剤が添加された場合に最良の結果が得られたが、培養開始時からの阻害剤の添加もまた、アスタキサンチン産生に対して効果的であった。 Astaxanthin production increased in all conditions tested. The best results were obtained when the inhibitor was added on the second day of culture, but addition of the inhibitor from the beginning of the culture was also effective for astaxanthin production.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP02013784 | 2002-06-21 | ||
PCT/EP2003/003742 WO2004001057A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-04-10 | Process for producing carotenoids |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005529619A true JP2005529619A (en) | 2005-10-06 |
JP4486883B2 JP4486883B2 (en) | 2010-06-23 |
Family
ID=29797132
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004514618A Expired - Fee Related JP4486883B2 (en) | 2002-06-21 | 2003-04-10 | How to make carotenoids |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7687246B2 (en) |
EP (1) | EP1516060A1 (en) |
JP (1) | JP4486883B2 (en) |
CN (1) | CN1304593C (en) |
AU (1) | AU2003226798A1 (en) |
CA (1) | CA2487144C (en) |
MX (1) | MXPA04012062A (en) |
NO (1) | NO334735B1 (en) |
WO (1) | WO2004001057A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006500054A (en) * | 2002-09-27 | 2006-01-05 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | SQS gene |
EP2371967B1 (en) | 2005-03-18 | 2015-06-03 | DSM IP Assets B.V. | Production of carotenoids in oleaginous yeast and fungi |
EP2078092A2 (en) | 2006-09-28 | 2009-07-15 | Microbia, Inc. | Production of carotenoids in oleaginous yeast and fungi |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04501053A (en) * | 1988-08-08 | 1992-02-27 | アイジーン・バイオテクノロジイ・インコーポレイテッド | In vivo production method of astaxanthin and Phaffia rhodojima yeast to increase astaxanthin content |
WO2000001649A1 (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Dcv, Inc. Doing Business As Bio-Technical Resources | Method of vitamin production |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK199887D0 (en) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | Danisco Bioteknologi As | yeast strain |
US5356809A (en) | 1988-08-08 | 1994-10-18 | Igene Biotechnology, Inc. | Processes for in vivo production of astaxanthin and phaffia rhodozyma yeast of enhanced astaxanthin content |
US5182208A (en) | 1988-08-08 | 1993-01-26 | Igene Biotechnology, Inc. | Processes for in vivo production of astaxanthin and phaffia rhodozyma yeast of enhanced astaxanthin content |
US5741898A (en) | 1994-09-22 | 1998-04-21 | Hanley; Kathleen Marie | DNA sequence encoding nicotiana squalene synthetase |
MX219130B (en) * | 1998-07-06 | 2004-02-10 | Dcv Inc Haciendo Negocios Como | Method of vitamin production. |
JP2002253284A (en) * | 2000-12-28 | 2002-09-10 | Toyota Motor Corp | Method for producing geranylgeraniol and analogous compound thereof by microorganism |
JP2002300896A (en) | 2001-01-30 | 2002-10-15 | Toyota Motor Corp | Method for producing prenyl aclohol |
-
2003
- 2003-04-10 AU AU2003226798A patent/AU2003226798A1/en not_active Abandoned
- 2003-04-10 CA CA2487144A patent/CA2487144C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-10 US US10/518,530 patent/US7687246B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-10 CN CNB038139332A patent/CN1304593C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-10 EP EP03760581A patent/EP1516060A1/en not_active Withdrawn
- 2003-04-10 JP JP2004514618A patent/JP4486883B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-10 WO PCT/EP2003/003742 patent/WO2004001057A1/en active Application Filing
- 2003-04-10 MX MXPA04012062A patent/MXPA04012062A/en not_active Application Discontinuation
-
2005
- 2005-01-21 NO NO20050331A patent/NO334735B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04501053A (en) * | 1988-08-08 | 1992-02-27 | アイジーン・バイオテクノロジイ・インコーポレイテッド | In vivo production method of astaxanthin and Phaffia rhodojima yeast to increase astaxanthin content |
WO2000001649A1 (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Dcv, Inc. Doing Business As Bio-Technical Resources | Method of vitamin production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050260700A1 (en) | 2005-11-24 |
MXPA04012062A (en) | 2005-03-07 |
CA2487144A1 (en) | 2003-12-31 |
CA2487144C (en) | 2012-06-12 |
NO334735B1 (en) | 2014-05-19 |
AU2003226798A1 (en) | 2004-01-06 |
CN1662658A (en) | 2005-08-31 |
EP1516060A1 (en) | 2005-03-23 |
WO2004001057A1 (en) | 2003-12-31 |
NO20050331L (en) | 2005-03-21 |
CN1304593C (en) | 2007-03-14 |
US7687246B2 (en) | 2010-03-30 |
JP4486883B2 (en) | 2010-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Johnson et al. | Astaxanthin from microbial sources | |
Rodríguez-Sáiz et al. | Xanthophyllomyces dendrorhous for the industrial production of astaxanthin | |
Dufossé | Pigments, microbial | |
Dufossé | Microbial production of food grade pigments | |
Johnson et al. | Microbial carotenoids | |
Dufossé | Microbial pigments from bacteria, yeasts, fungi, and microalgae for the food and feed industries | |
Frengova et al. | Carotenoids from Rhodotorula and Phaffia: yeasts of biotechnological importance | |
Gharibzahedi et al. | Microbial canthaxanthin: perspectives on biochemistry and biotechnological production | |
Avalos et al. | Fungal carotenoid production | |
Sanchez et al. | Microbial production of carotenoids | |
EP1893769B1 (en) | Biological production of zeaxanthin | |
EP1676925B1 (en) | Process for producing zeaxanthin and beta-cryptoxanthin | |
JPH06237759A (en) | Mutant of phaffia rhodozyma, production of beta-carotene and use of biomass containing high beta-carotene | |
Zhuang et al. | Recent developments in astaxanthin production from Phaffia rhodozyma and its applications | |
Dufossé | Current carotenoid production using microorganisms | |
EP1479777A1 (en) | Method of producing astaxanthin by fermenting selected strains of xanthophyllomyces dendrorhous | |
JP4486883B2 (en) | How to make carotenoids | |
KR20220063159A (en) | Astaxanthin overproducing strain of papia rhodojima | |
Iturriaga et al. | Structure and function of the genes involved in the biosynthesis of carotenoids in the mucorales | |
Chanchay et al. | Optimal conditions for carotenoid production and antioxidation characteristics by Rhodotorula rubra | |
Stephen et al. | Carotenoids: types, sources, and biosynthesis | |
Dufossé | Research, development, and production of microalgal and microbial biocolorants | |
Sutthiwong et al. | Production of biocolours | |
Lukács et al. | Phaffia rhodozyma and Xanthophyllomyces dendrorhous: astaxanthin-producing yeasts of biotechnological importance: A minireview | |
KR20050021993A (en) | Process for producing carotenoids |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060323 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20070104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070111 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070111 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090316 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090825 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091224 |
|
A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100316 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100329 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |